超大质量黑洞也许非来自物质吸积,而是暗物质晕直接塌缩

早期宇宙出现超大质量黑洞的事实至今仍令科学家迷惑,究竟哪里来的时间让它们吸收大量物质?最近又有研究指出,超大质量黑洞的形成可能不是来自缓慢吸积过程,而是星系中心高密度区域的暗物质。

在当今星系演化中,一个最大问题就是早期宇宙形成超大质量黑洞的确切方式,根据标准理论,黑洞通过不断吸收重子物质(组成恒星、行星和所有可见物体的原子和元素)来增长,这是一段漫长过程,按理说不太可能在早期宇宙出现超大质量黑洞,但我们却在大爆炸后8亿年内就观察到超大质量黑洞,科学家对于它们如何迅速发展至这尺寸尚不清楚。

来自拉普拉塔大学(IGFAE)天文学家Carlos Argüelles领导的团队,于是决定往暗物质晕方向研究。

过去也有其他团队研究指出,早期宇宙超大质量黑洞的形成来自分布在星系外围的暗物质晕,而Carlos Argüelles团队则认为暗物质晕可能密集聚集成核心,甚至于直接坍塌成超大质量黑洞,这速度比其他超大质量黑洞形成机制都要快得多,且还可能颠覆星系演化理论:不需等星系慢慢形成恒星然后以不切实际的吸积率增长,甚至超大质量黑洞会比宿主星系还要更早存在。

不过这个新模型也指出,较小的暗物质晕或许无法达到直接坍缩成黑洞的临界质量,最后也许就只留下一个带有暗物质核的较小矮星系,而不是黑洞。

这是科学家第一次证明暗物质晕核心可以和现有宇宙学理论框架兼容,且能在当前宇宙生命周期内保持稳定,团队研究下一步希望可以调查非活跃星系(包括我们的银河系)的核心,是否可能就是这些密集暗物质晕的宿主。新论文发布在《皇家天文学会月报》(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)。

(首图来源:pixabay)